SU1651360A1

SU1651360A1 - Формирователь синхронизированных импульсов

Info

Publication number: SU1651360A1
Application number: SU894677754A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Цыбин
Original assignee: Предприятие П/Я А-3724
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1991-05-23

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретени - повышение помехоустойчивости и быстродействи - достигаетс введением блока 6 дифференцировани , счетного блока 7 и формировател 8 одиночного импульса. Кроме того, устройство содержит триггеры 1, 2, элементы 3, 4, 5 совпадени , входную шину 13, шину 12 тактовых импульсов, выходные шины 10, 11. 2 з.п. Ь-лы, 7 ил.

Description

Фиг.1

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники.Цель изобретени - повышение помехоустойчивости , быстродействи , надежности .

На фиг.1 приведена электрическа функциональна схема формировател на фиг.2 - вариант выполнени счетного блока; на фиг.З - электрическа функциональна схема блока дифференцировани ; на фиг.4 - электрическа функциональна схема формировател пускового импульса на фиг.З - временные диаграммы, по сн ющие работу формировател ; на фиг.6 - временные диаграммы, по сн ющие работу дифференцирующего блока$ на фиг.7 - временные диаграммы, по сн ющие работу формировател пускового импульса.

Формирователь синхронизированных импульсов (фиг.1) содержит первый и второй триггеры 1 и 2, первый, второй , третий элементы 3, 4, 5 совпадени , блок 6 дифференцировани , счетный блок 7, формирователь 8 одиночного импульса, формирователь 9 пусковых импульсов.

Пр мой выход первого триггера 1 соединен с первым входом элемента 3 совпадени , выход которого соединен с первой выходной шиной 10, второй вход - с первым входом второго эле- . мента 4 совпадени , выход которого .соединен с второй выходной шиной 11, второй вход - с инверсным выходом первого триггера 1, S-вход которого соединен с выходом третьего элемента 5 совпадени , выход формировател 8 одиночного импульса соединен с С-вхо- дом первого триггера 1, с третьим входом первого элемента 3 совпадени и с третьим входом второго элемента 4 совпадени , второй вход которого соединен с первым входом третьего элемента 5 совпадени , второй вход которого соединен с выходом второго триггера 2 и с первым входом блока 6 дифференцировани , третий вход - с входом подготовки формировател 8 одиночного импульса и с выходом счетного блока 7, вход установки которого соединен с входом запуска формировател 8 одиночного импульса и с выходом блока 6 дифференцировани , второй вход которого соединен со счетным входом счетного блока 7, с шиной 12

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

- тактовых импульсов и с тактовым входом второго триггера 2, информационный вход которого соединен с входной шиной 13, первый вход формировател 9 пускового импульса соединен с шиной

14питани , второй вход - с шиной 12 тактовых импульсов, выход - с первым входом второго элемента 4 совпадени .

Счетный блок 7 (фиг.2) содержит счетчик 15 импульсов, дешифратор 16, инвертор 17, причем счетный вход счетного блока соединен со счетным входом счетчика 15 импульсов и входом стробировани дешифратора, входы которого соединены с разр дными выходами счетчика 15 импульсов, а выход вл етс выходом счетного блока, выход переноса счетчика импульсов соединен через инвертор 17 с его входом переноса , вход установки в нуль счетчика

15импульсов вл етс входом установки счетного блока 7.

I

Структурна схема блока 6 дифференцировани приведена на (Ьиг.З и состоит из триггера 18 и элемента 19

логики, i

Структурна схема Формировател 9 пускового импульса приведена на фиг.4 и состоит из интегрирующей RC-цепи 20, соединенной с D-входом триггера 21.

I

На фиг.5 приведены диаграммы работы формировател синхронизированных импульсов. На фиг.6 - диаграммы работы дифференцирующего блока 6, где диаграмма & отображает входной сигнал блока 6 дифференцировани , % - тактовые импульсы, 6 - сигнал на выходе триггера 18, -2 - выходной сигнал элемента 19 логики. На фиг.7 изображены диаграммы работы формировател 9 пускового импульса, где Ц - диаграмма подачи напр жени питани (входной t игнал формировател 9 пускового импульса ), Л- напр жение на выходе RC- цепи 20, й - выходной сигнал триггера 21.

Формирователь 8 одиночного импульса может быть выполнен таковым, что в качестве триггера 1 может использоватьс счетный триггер с переключением по перепаду напр жени на его счетном входе из логической 1 в логический О. В качестве триггера 2 может использоватьс D-триггер,

Устройство работает следующим образом .

После включени напр жени 1 питани положение триггеров блока 6 диф- cbеренцировани , счетного блока 7, Лормировател 8 одиночного импульса, триггеров 1 и 2 неопределенное. Предположим , что триггер 1 установилс по пр мому выходу в неблагопри тное состо ние - в противофазе с входным сигналом с шины 13. Это состо ние иллюстрируетс диаграммами на фиг.5: 01- входной сигнал на шине 13, 1 - напр жение на пр мом выходе триггера 1 после подачи напр жени питани в момент времени t0. С помощью триггера 2 осуществл етс синхронизаци входного сигнала (фиг.5а) тактовыми импульсами с шины 12 с частотой f f цу , где f - частота изменени полезного сигнала (без учета дребезга ло фронтам). Характер сигнала на выходе триггера 2 также качественно отображаетс диаграммой фиг.За, отличие лишь в том, что его выходной сигнал формируетс синхронно с тактовыми импульсами с шины 12. Это необходимо дл получени импульсов нормированной длительности на выходе блока 6 дифференцировани дл обеспечени надежного обнулени счетного блока 7 и запуска формировател 8 одиночного импульса. Предположим также , что при включении питани триггеры двоичного счетчика 15 счетного блока 7 установились в состо ние отличное от Фиксируемого дешифратором 16, а формирователь 8 одиночного импульса установилс в состо ние разрешени запуска. В этом случае первый импульс из пачки помех с входной шины 13, выделенный блоком 6 дифференцировани , проходит н а выход формировател 8 одиночного импульса - фиг,56, участок te - t. (длительность импульса показана условно). Однако на выходную шину 11 (10) этот импульс не поступит, так как разрешение формировани выходных импульсов на шинах 11, 10 определ етс напр жением логической единицы на выходе формировател 9 пускового импульса-фиг.5з, которое по вл етс через врем

ч

1

-s-после подачи напр жени

вх. мцн

питани на устройство. При этом дл обеспечени нормированной длительное-

0

5

0

5

0

ти первого выходного импульса устройства (после момента времени t) осуществл етс синхронное с тактовыми импульсами с шины 12 формирование потенциала напр жени логической 1 на выходе формировател 9 пускового импульса. По заднему фронту каждого импульса формировател 8 одиночного импульса триггер 1 принимает противоположное состо ние, в том числе и по первому этому импульсу - фиг.Зг, участок tp - t,,. На выходе блока 6 дифференцировани формируютс пачки поме- 5 ховьгх импульсов (положительной логики ) , или одиночные импульсы по переднему и заднему фронтам полезного CHI- нала при отсутствии помех. Эти импульсы устанавливают в ноль двоичный счетчик 15 счетного блока 7, который считает тактовые импульсы с шины 12. Дешифратор 16 счетного блока 7 фиксирует , например, число m 2 - 2,где п - разр дность двоичного счетчика 15. На выходе переноса двоичного счетчика 15 фиксируетс число С m + 1, т.е. по времени на один период тактовых импульсов с шины 12 позже, чем на выходе дешифратора 16. При этом частоту f и разр дность п выбирают исход из услови Д1; iL где u.to, а -о

максимальное априорно известное значение временного интервала флуктуации (помех) входного сигнала. Т.о. при воздействии помех на вход R двоичного счетчика 15 последний обнул етс , начинает счет тактовых импульсов и вновь обнул етс , не достига значени кода m в своих разр дах за врем действи помех. После установки в нуль двоичного счетчика 15 последним из пачки помеховым импульсом че

45

рез врем

m

t,- -г- на выходе дешифра- о Ј

тора 16 по витс импульс (первьй) - диаграмма фиг.5в, момент времени t,

Стробирование дешифратора 16 необходимо дл исключени ложных сигналов

50 на его выходе вследствие различного быстродействи разр дных триггеров двоичного счетчика 15. При этом происходит совпадение логических единиц на трех выходах элемента 5, на выхос5 де которого начинает формироватьс сигнал (фиг.5д) установки триггера 1 по его S-входу в противоположное состо ние . По этому сигналу (по его переднему фронту) триггер 1 принимает

716

состо ние (в данном случае) логичес-( кой единицы по пр мому выходу - фиг.Зг, момент времени t4, в соответствии с достоверной фазой входного сигнала - фиг.За, момент времени tA. Как только триггер 1 примет синфазное состо ние с входным сигналом, элемент И 5 закроетс и окончитс формирование длительности установочного импульса (фиг.Зд) триггера 1. Этим оканчиваетс процесс синхронизации устройства после включени источника питани . Аналогично, производитс процесс синхронизации устройства после включени источника питани в момент времени, равный логической единице входного сигнала. В системах, допускающих по вление ложного импульса формировател синхронизированных импульсов во врем переходных процессов включени питани ,. формирователь 9 пусковых импульсов может отсутст

вовать.

В момент времени t импульс

25

30

(иг,5в) с дешифратора t6 счетного блока 2 установит формирователь 8 одиночного импульса 8 режим ожидани запуска. Первый вслед за тем соответствующий продифференцированный импульс перепада напр жени из логической единицы в логический нуль с выхода блока дифференцировани .пройдет через формирователь 8 одиночного импульса и заблокирует его дл прохождени остальных (помеховых) импульсов пачки. При этом сформировавшийс импульс поступит через элемент 3 на выходную шину 10 (фиг.5ж), а по заднему его фронту триггер 1 примет противоположное состо ние (фиг.Зг, по входу С триггера 1), чем подготовит прохождение первого импульса пачки положительного фронта полезного сигнала через элемент 4 на выходную шину 11 (фиг.Зе). Далее процессы повтор ютс . При этом по очередному импульсу с тактовой шины 12 после импульса дешифратора 16 счетчик 15 счетного бло35

40

8

Леренцировани , обнул ющего двоичный счетчик 15. Этим обеспечиваетс возобновление формировани счетным блоком 7 защитного временного интервала t-i. (разблокировка двоичного счетчика 15). При этом дл надежной работы устройства желательно, чтобы вы0

5

0

5

0

5

0

полн лось соотношение

1

ЬХ./МЧКС

Ч -2- (дл сигнала типа меандр).

Вообще, например, в адаптивных системах это врем может измен тьс в процессе работы. Кроме того, возможно осуществление предварительной установки триггеров устройства при подаче напр жени питани в необходимое положение путем блокировани их по установочным входам сигналом фор- мировйтел 9 пускового импульса.

Предлагаемое устройство обеспечивает формирование выходного сигнала по первому перепаду входного сигнала устройства, что обеспечивает повышение быстродействи и помехоустойчивости вследствие отсутстви ложных импульсов на выходе как в переходном процессе включени питани , так и вследствие различного неблагопри тного сочетани временных задержек распространени сигнала через элементы устройства.

Claims

Формула изобретени

I 1 . Формирователь синхронизированных импульсов, содержащий первый и второй триггеры, пр мой выход первого соединен с первым входом первого элемента совпадени , выход которого соединен с первой выходной шиной, второй вход - с первым входом второго элемента совпадени , выход которого соединен с второй выходной шиной, второй вход - с инверсным выходом пер вого триггера S-вход которого соединен с выходом третьего элемента совпадени , входную шину, шину тактовых импульсов , отличающийс тем,

ка 7 примет состо ние соответствующее что, с целью повышени помехоустойчичислу С. Соответственно на выходе переноса двоичного счетчика 15 по вл етс потенциал логического нул , который через инвертор 17 запрещает дальнейший счет тактовых импульсов двоичным счетчиком 15 по его входу переноса. Таким образом, счетный блок 7 блокируетс до поступлени первого импульса пачки с выхода блока 6 диф55

вости и быстродействи , в него введены блок дифференцировани , счетный блок, формирователь одиночного импульса , выход которого соединен с С-входом первого триггера, с третьим входом первого элемента совпадени и с третьим входом второго элемента совпадени , второй вход которого соединен с первым входом третьего элемен

вости и быстродействи , в него введены блок дифференцировани , счетный блок, формирователь одиночного импульса , выход которого соединен с С-входом первого триггера, с третьим входом первого элемента совпадени и с третьим входом второго элемента совпадени , второй вход которого соединен с первым входом третьего элемента совпадени , второй вход которого соединен с выходом второго триггера и с первьм входом блока дифференцировани , третий вход - с входом подготовки формировател единичного импульса и с выходом счетного блока, вход установки которого соединен с входом запуска формировател одиночного импульса и с выходом блока дифференцировани , второй вход кото- iporo соединен со счетным входом счетного блока, с шиной тактовых импульсов и с тактовым входом второго триггера , инАормационный вход которого соединен с входной шиной.
2. Формирователь по п.1, о т л и чающийс тем, что счетный блок состоит из счетчика импульсов,

дешифратора и инвертора, причем счет- 2Q шиной тактовых импульсов, выход - с

ный вход счетного блока соединен со счетным входом счетчика импульсов и

первым входом второго элемента совпа дени .

ФигЭ

136010

входом стробировани дешифратора, входы которого соединены с разр дными выходами счетчика импульсов, а выход вл етс выходом счетного блока, выход переноса счетчика импульсов соединен через инвертор с его входом переноса, вход установки в ноль счетчика импульсов вл етс входом уста- новки счетного блока .

10
3. Формирователь по п.1, о т л и чающийс тем, что, с целью повышени надежности на этапе переходного процесса установлени режима после передачи напр жени питани , в него введен Формирователь пускового импульса, первый вход которого соединен с шиной питани , второй вход - с

j

первым входом второго элемента совпадени .

ФигЗ /9ь От шины 14

Фе/г4